Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

Mecnica de los Fluidos IMecnica de los Fluidos I Sesin #6Sesin #6

Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas

Escuela de Ingeniera Mecnica Facultad de Ingeniera

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

AgendaAgenda

6 - 2

Objetivos

Contenidos conceptuales

Exposicin interactiva

Ejercicios

Resumen y conclusiones

Asignaciones para la prxima sesin

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

ObjetivosObjetivos

6 - 3

Determinar la variacin de la presin en un fluido en reposo.

Evaluar las fuerzas que ejerce un fluido en reposo sobre superficies sumergidas, planas o curvas.

Evaluar la fuerza de flotacin que ejercen los fluidos sobre cuerpos sumergidos o flotantes.

Analizar el movimiento de cuerpo rgido de fluidos en recipientes durante la aceleracin lineal y la rotacin.

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

Contenidos conceptualesContenidos conceptuales

6 - 4

Fuerzas hidrostticas sobre superficies planas.

Fuerzas hidrostticas sobre superficies curvas.

Fuerzas hidrostticas en fluidos estratificados.

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

6 - 5

Fuerzas hidrostticas sobre Fuerzas hidrostticas sobre superficies planassuperficies planas

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

6 - 6

Coordenadas del centro de presiones

Frmulas para presiones manomtricas

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

6 - 7

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

6 - 8

Fuerzas hidrostticas sobre Fuerzas hidrostticas sobre superficies curvassuperficies curvas

FH = fuerza sobre rea vertical proyectada

FV = peso columna de fluidos sobre la superficie

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

6 - 9

Fuerzas hidrostticas en fluidos Fuerzas hidrostticas en fluidos estratificadosestratificados

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

EjerciciosEjercicios

6 - 10

Ejemplo 2.7 (White 6ta Ed.)

Un depsito de aceite tiene el fondo con forma de tringulo, como se muestra en la figura. Omitiendo Pa, determine (a) la fuerza hidrosttica sobre el fondo, (b) el centro de presiones de ste.

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

6 - 11

Ejercicio 8 (Gua Tema 2 Prof. Dulhoste)

El tanque abierto mostrado en la figura se llena con agua hasta un nivel de 10 pies. Determine las magnitudes y las lneas de accin de las componentes vertical y horizontal de la fuerza resultante que ejerce el agua sobre la parte curva en el fondo del tanque.

Radio 4 pies

12 pies

10 pies

10 pies

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

6 - 12

Ejemplo 2.10 (White 6ta Ed.)

Un depsito de 20 ft de profundidad y 7 ft de anchura contiene 8 ft de aceite, 6 ft de agua y 4 ft de mercurio. Calcule (a) la fuerza hidrosttica total y (b) el centro de presiones resultante sobre la pared derecha del depsito.

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

6 - 13

Resumen y conclusionesResumen y conclusiones La fuerza hidrosttica sobre superficies

planas es igual en magnitud al producto de la presin en el centroide de la superficie por el rea de la misma.

Sobre superficies curvas, la magnitud de la componente horizontal de la fuerza hidrosttica es igual a la de la superficie plana vertical formada por la proyeccin de la superficie curva; la componente vertical es igual al peso de la columna de fluido(s) sobre la superficie.

En fluidos estratificados, la fuerza resultante es igual a la suma de las fuerzas debidas a cada fluido por separado.

Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica Mecnica de los Fluidos I Prof. Carlos Ramrez Departamento de Ciencias Trmicas Escuela de Ingeniera Mecnica

Asignaciones para la prxima sesinAsignaciones para la prxima sesin

6 - 14

Preparar formulario del tema

Revisar los ejemplos resueltos en el libro de texto

Leer para la prxima sesin las secciones 2.8 y 2.9 del libro de texto